CN108931208A - 一种智能化的支架构配件质量检测评估系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明具体涉及一种智能化的支架构配件质量检测评估系统，包括：脚手架构配件模型数据库，用于对标准的脚手架3D模型进行储存；3D激光扫描系统，用于对待评估的脚手架进行扫描；3D模型系统，用于将3D激光扫描系统的扫描结果形成目标对象的3D立体模型；数据对比分析单元，用于对比分析目标对象的3D立体模型和脚手架构配件模型数据库中相应的标准3D模型，进而进行评估；评估结果输出单元，用于对评估结果进行输出。本发明的技术方案中，基于脚手架构配件模型数据库对几何尺寸质量的分析也更加全面，可以及时发现问题，极大程度提高脚手架构配件几何尺寸质量检测的效率。本发明还请求保护一种智能化的支架构配件质量检测评估方法。
Description
技术领域
本发明涉及脚手架构配件几何尺寸质量检测与评估技术，具体涉及一种智能化的支架构配件质量检测评估系统及方法。
背景技术
目前，在土木工程中脚手架或满堂承重支架是一种重要的临时支撑结构，但大多数脚手架构配件被经过多次重复周转使用，其几何尺寸绝大多数会因变形而不满足要求。而目前的检测方法比较传统，还仅仅限于使用卷尺、游标卡尺、测厚仪等，此种检测方法效率极低，而且由于主观因素导致的误差极大，不能满足现在的施工要求，存在极大的安全隐患。
鉴于上述问题的存在，本发明人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种智能化的支架构配件质量检测评估系统及方法，使其更具有实用性。
发明内容
本发明的主要目的在于，提供一种智能化的支架构配件质量检测评估系统及方法，以提高脚手架构配件几何尺寸质量检测的效率和准确度。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：一种智能化的支架构配件质量检测评估系统，包括：
脚手架构配件模型数据库，用于对标准的脚手架3D模型进行储存；
3D激光扫描系统，用于对待评估的脚手架进行扫描；
3D模型系统，用于将所述3D激光扫描系统的扫描结果转化成目标对象的3D立体模型；
数据对比分析单元，用于对比分析目标对象的3D立体模型和所述脚手架构配件模型数据库中相应的标准3D模型，进而进行评估；
评估结果输出单元，用于对评估结果进行输出。
进一步地，所述3D激光扫描系统包括成矩阵设置，且具有唯一编号的若干激光发射器。
进一步地，所述3D激光扫描系统包括一激光发射器，所述激光发射器在伺服电机的带动下沿轨道沿水平方向移动；
所述轨道的两端分别固定于两丝杠螺母结构上，所述丝杠螺母结构在丝杆转动的过程中带动所述轨道上下运动。
进一步地，所述激光发射器在伺服电机的带动下沿轨道沿水平方向移动具体为，所述激光发射器安装于运输小车上，所述运输小车包括两两对称的四个锥形滚轮，分别与梯形截面的所述轨道贴合，四个所述锥形滚轮通过用于对所述激光发射器进行支撑的支架连接，其中一所述锥形滚轮与伺服电机连接；
所述轨道为铁结构，所述锥形滚轮轮体为电磁铁结构，所述伺服电机通电同时对所述锥形滚轮供电，从而使得所述锥形滚轮因磁性贴紧于所述轨道表面。
进一步地，所述锥形滚轮外壁包覆橡胶结构。
一种智能化的支架构配件质量检测评估，包括如下步骤：
（1）3D激光扫描系统立体扫描待评估的脚手架；
（2）扫描数据传输给3D模型系统，生成目标对象的3D模型；
（3）将目标对象的3D模型及脚手架构配件模型数据库中目标对象的标准3D模型传输给数据对比分析单元；
（4）数据对比分析单元针对目标对象的3D模型和标准3D模型
进行对比分析，并将评估结果输出，从而完成脚手架的几何尺寸质量评估。
进一步地，所述3D激光扫描系统通过扫描工作得到待评估脚手架各结构点的数据，所述3D模型系统通过对所述数据进行去燥、修补、优化和坐标转换处理后生成目标对象的3D模型。
进一步地，所述数据对比分析单元采用MATLAB软件进行数据处理。
借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点：
本发明的技术方案，基于脚手架构配件模型数据库、3D激光扫描系统、3D模型系统、数据对比分析单元、评估结果输出单元，实现模型数据的快速传输、对比分析以及结果输出，快速、方便、高效，基于脚手架构配件模型数据库对几何尺寸质量的分析也更加全面，可以及时发现问题，极大程度提高脚手架构配件几何尺寸质量检测的效率。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中智能化的支架构配件质量检测评估系统的流程图；
图2为本发明一实施例中3D激光扫描系统的结构示意图；
图3为本发明另一实施例中3D激光扫描系统的结构示意图；
图4为图3的左视图；
图5为运输小车的结构示意图；
图6为锥形滚轮的剖视图；
图中标记含义：脚手架构配件模型数据库1、3D激光扫描系统2、激光发射器21、轨道22、丝杠螺母结构23、锥形滚轮24、支架25、伺服电机26、橡胶结构27、3D模型系统3、数据对比分析单元4、评估结果输出单元5。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明的具体实施方式详细说明如后。
本发明的实施例采用递进的方式撰写。
一种智能化的支架构配件质量检测评估系统，包括：脚手架构配件模型数据库1，用于对标准的脚手架3D模型进行储存；3D激光扫描系统2，用于采用3D激光扫描技术实现待评估脚手架的三维立体扫描；3D模型系统3，用于将3D激光扫描系统2的扫描结果形成目标对象的3D立体模型，其误差目前可控制在0.005mm之内；数据对比分析单元4，用于对比分析目标对象的3D立体模型和所述脚手架构配件模型数据库1中相应的标准3D模型，进而进行评估，其中，主要对比参数包括长度、厚度、直径、变形、距离等；评估结果输出单元5，用于对评估结果进行输出。
作为上述实施例的优选，3D激光扫描系统2包括成矩阵设置，且具有唯一编号的若干激光发射器21；通过待评估的脚手架对激光的反射来确定所述脚手架的结构。本优选方案中，通过调整激光发射器21的密度，可控制扫描结果的精度，其中，激光发射器21可通过激光的行程确定待评价的脚手架上某被测量点与激光发射器21发射端之间的距离，从而确定一个结构点。通过成矩阵设置的若干激光发射器21可实现在一个方向上脚手架各点的深度测量，将该方向获得的信息，与脚手架构配件模型数据库1中的标准模型的该方向信息进行对比可完成脚手架几何尺寸的质量评估系统。若为了的提高评估的准确度，可对上述方法进行重复实施，从而获得脚手架各个方向上各点的深度信息，从而实现多方位的几何尺寸质量评估。但是本技术方案在实施的过程中，由于激光发射器21的数量过多，导致零部件成本和控制成本较高，以下优化方案，解决上述问题，3D激光扫描系统2包括一激光发射器21，激光发射器21在伺服电机的带动下沿轨道22横向移动；轨道22的两端分别固定于两丝杠螺母结构23上，丝杠螺母结构23在丝杆转动的过程中带动轨道22上下运动，通过上述方式，可在激光发射器21横向往复和纵向自下而上或自上而下运动的过程中，通过脉冲的形式实现对待评估脚手架逐点的扫描，从而起到与多个激光发射器21同样的目的。
作为上述实施例的优选，激光发射器21在伺服电机的带动下沿轨道22横向移动具体为，激光发射器21安装于运输小车上，运输小车包括两两对称的四个锥形滚轮24，分别与梯形截面的轨道22贴合，四个锥形滚轮24通过用于对激光发射器21进行支撑的支架25连接，其中一锥形滚轮24与伺服电机26连接；轨道22为铁结构，锥形滚轮24轮体为电磁铁结构，伺服电机26通电同时对锥形滚轮24供电，从而使得锥形滚轮24因磁性贴紧于轨道22表面，通过锥形滚轮24的设置，在放置运输小车沿轨道22左右晃动的同时，保证了滚动接触的有效性，其中，因为激光发射器21的发射和对激光的接收精度影响到整个待评估脚手架的尺寸扫描精度，因此通过将锥形轮体主体设置为电磁铁结构，在小车启动后通过电磁的吸附作用保证运行的平稳性，从而保证质量评估的结果。
作为上述实施例的优选，锥形滚轮24外壁包覆橡胶结构27。橡胶结构27的设置，可使得锥形滚轮24与轨道22的贴个更加柔性化，避免硬性摩擦引起的噪音，同时也可克服因轨道22表面不平整而造成的颠簸。
一种智能化的支架构配件质量检测评估方法，包括如下步骤：
（1）3D激光扫描系统2立体扫描待评估的脚手架；
（2）扫描数据传输给3D模型系统3，生成目标对象的3D模型；
（3）目标对象的3D模型及脚手架构配件模型数据库1中目标对象的标准3D模型传输给数据对比分析单元4；
（4）数据对比分析单元4针对目标对象的3D模型和标准3D模型
进行对比分析，并将评估结果输出，从而完成脚手架的质量评估。
作为上述实施例的优选，3D激光扫描系统2通过扫描工作得到待评估脚手架各结构点的数据，3D模型系统3通过对所述数据进行去燥、修补，优化，坐标转换数据处处理后得到生成目标对象的3D模型。
作为上述实施例的优选，数据对比分析单元4采用MATLAB软件进行数据处理。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种智能化的支架构配件质量检测评估系统，其特征在于，包括：
脚手架构配件模型数据库（1），用于对标准的脚手架3D模型进行储存；
3D激光扫描系统（2），用于对待评估的脚手架进行扫描；
3D模型系统（3），用于将所述3D激光扫描系统（2）的扫描结果转化成目标对象的3D立体模型；
数据对比分析单元（4），用于对比分析目标对象的3D立体模型和所述脚手架构配件模型数据库（1）中相应的标准3D模型，进而进行评估；
评估结果输出单元（5），用于对评估结果进行输出。
2.根据权利要求1所述智能化的支架构配件质量检测评估系统，其特征在于，所述3D激光扫描系统（2）包括成矩阵设置，且具有唯一编号的若干激光发射器（21）。
3.根据权利要求1所述智能化的支架构配件质量检测评估系统，其特征在于，所述3D激光扫描系统（2）包括一激光发射器（21），所述激光发射器（21）在伺服电机的带动下沿轨道（22）沿水平方向移动；
所述轨道（22）的两端分别固定于两丝杠螺母结构（23）上，所述丝杠螺母结构（23）在丝杆转动的过程中带动所述轨道（22）上下运动。
4.根据权利要求3所述的智能化的支架构配件质量检测评估系统，其特征在于，所述激光发射器（21）在伺服电机的带动下沿轨道（22）沿水平方向移动具体为，所述激光发射器（21）安装于运输小车上，所述运输小车包括两两对称的四个锥形滚轮（24），分别与梯形截面的所述轨道（22）贴合，四个所述锥形滚轮（24）通过用于对所述激光发射器（21）进行支撑的支架（25）连接，其中一所述锥形滚轮（24）与伺服电机（26）连接；
所述轨道（22）为铁结构，所述锥形滚轮（24）轮体为电磁铁结构，所述伺服电机（26）通电同时对所述锥形滚轮（24）供电，从而使得所述锥形滚轮（24）因磁性贴紧于所述轨道（22）表面。
5.根据权利要求4所述的智能化的支架构配件质量检测评估系统，其特征在于，所述锥形滚轮（24）外壁包覆橡胶结构（27）。
6.一种智能化的支架构配件质量检测评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）3D激光扫描系统（2）立体扫描待评估的脚手架；
（2）扫描数据传输给3D模型系统（3），生成目标对象的3D模型；
（3）将目标对象的3D模型及脚手架构配件模型数据库（1）中目标对象的标准3D模型传输给数据对比分析单元（4）；
（4）数据对比分析单元（4）针对目标对象的3D模型和标准3D模型
进行对比分析，并将评估结果输出，从而完成脚手架的几何尺寸质量评估。
7.根据权利要求6所述的智能化的支架构配件质量检测评估方法，其特征在于，所述3D激光扫描系统（2）通过扫描工作得到待评估脚手架各结构点的数据，所述3D模型系统（3）通过对所述数据进行去燥、修补、优化和坐标转换处理后生成目标对象的3D模型。
8.根据权利要求6所述的智能化的支架构配件质量检测评估方法，其特征在于，所述数据对比分析单元（4）采用MATLAB软件进行数据处理。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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